Calcul du Régulateur de Réduction de Pression
EXEMPLE
Méthodologie de Calcul
Le calcul du régulateur de réduction de pression implique la détermination de la capacité de débit du régulateur, de la plage de réglage nécessaire et de la vérification du bruit et de la cavitation.
Calcul de la Capacité de Débit
La relation entre la chute de pression et le débit d'eau à travers le régulateur est appelée capacité de débit - Kvs.
Kvs est la capacité de débit, numériquement équivalente au débit d'eau en m³/h à travers un régulateur entièrement ouvert, où la chute de pression est de 1 bar.
Kv est le même, mais pour un régulateur partiellement ouvert.
En sachant que lorsque le débit d'eau change par un facteur de 'n', la chute de pression à travers le régulateur change par un facteur de 'n²', il est facile de déterminer le Kv requis du régulateur en substituant le débit de conception et la pression excédentaire dans l'équation de calcul.
Certains fabricants recommandent de choisir un régulateur de pression avec la valeur Kvs la plus proche, supérieure à la valeur Kv obtenue. Cette approche permet un contrôle plus précis du débit en dessous de la valeur définie, mais ne permet pas de l'augmenter. Nous recommandons de sélectionner les régulateurs de pression en aval de telle manière que la valeur de capacité de débit requise soit comprise entre 50 et 70 % de la course de la tige. Le régulateur de réduction de pression ainsi calculé pourra réduire le débit avec une précision suffisante et également l'augmenter légèrement.
Les résultats de la sélection fournissent le pourcentage d'ouverture de la vanne du régulateur de réduction de pression, à laquelle la pression excédentaire est régulée au débit d'eau spécifié.
Sélection de la Plage de Réglage
La plage de réglage du régulateur de réduction de pression dépend de la force de compression du ressort. Certains régulateurs sont équipés d'un seul ressort et n'ont qu'une seule plage de réglage, tandis que d'autres peuvent être équipés de ressorts de différentes rigidités et avoir plusieurs plages de réglage. La pression maintenue par le régulateur de réduction de pression doit se situer dans le tiers central de la plage de réglage.
Lors de la sélection de la plage de réglage, il est nécessaire de prendre en compte que l'erreur de calibration du ressort aux limites de la plage de réglage est de 10 %.
Calcul du Régulateur pour la Cavitation
La cavitation est la formation de bulles de vapeur dans le flux d'eau, qui se produit lorsque la pression descend en dessous de la pression de saturation de la vapeur d'eau. L'équation de Bernoulli décrit l'effet de l'augmentation de la vitesse du flux et de la diminution de la pression dans celui-ci qui se produit lorsque la zone de passage se rétrécit. La zone de passage entre la vanne et le siège du régulateur de pression est précisément ce rétrécissement, où la pression peut chuter jusqu'à la pression de saturation, et c'est l'endroit le plus probable où la cavitation peut se produire. Les bulles de vapeur sont instables ; elles apparaissent soudainement et s'effondrent, ce qui conduit à l'érosion des particules de métal de la vanne du régulateur, ce qui causera inévitablement une usure prématurée. En plus de l'usure, la cavitation conduit à une augmentation du bruit pendant le fonctionnement du régulateur.
Les principaux facteurs influençant la cavitation :
- Température de l'eau - plus elle est élevée, plus la probabilité de cavitation est grande.
- Pression de l'eau - avant le régulateur de pression, plus elle est élevée, moins la probabilité de cavitation est grande.
- Pression d'étranglement - plus elle est élevée, plus la probabilité de cavitation est grande.
- Caractéristique de cavitation du régulateur - déterminée par les caractéristiques de l'élément d'étranglement du régulateur. Le coefficient de cavitation varie pour les différents types de régulateurs de pression et doit être indiqué dans leurs caractéristiques techniques, mais comme la plupart des fabricants ne spécifient pas cette valeur, il doit être calculé à l'aide de formules spéciales.
Après vérification de la cavitation, les résultats suivants peuvent être émis :
- 'Non' - la cavitation ne se produira définitivement pas.
- 'Possible' - la cavitation peut se produire sur certaines conceptions de vannes, il est recommandé de modifier l'un des facteurs mentionnés ci-dessus.
- 'Oui' - la cavitation se produira définitivement, modifiez l'un des facteurs influençant l'apparition de la cavitation.
Calcul du Régulateur pour la Génération de Bruit
Une vitesse de flux élevée à l'entrée du régulateur peut provoquer des niveaux de bruit élevés. Pour la plupart des pièces où des régulateurs de pression sont installés, le niveau de bruit admissible est de 35-40 dB (A), ce qui correspond à une vitesse de flux d'environ 3 m/s à l'entrée de la vanne. Par conséquent, lors du choix d'un régulateur de pression, il est recommandé de ne pas dépasser la vitesse mentionnée ci-dessus.
question : commentaire : retour
Calculs d'équipement en ligne
